KWALIFIKACJA ELE6 + ELE7 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 27.
Jakie wartości parametrów przy osiągnięciu maksymalnej sprawności (n(Q)) zapewni pompa, której charakterystykę przedstawia rysunek?
Ilustracja przedstawia wykres charakterystyki pompy, który jest używany w kontekście egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Maksymalna sprawność występuje w wierzchołku krzywej η(Q). Z tego punktu prowadzi się linię pionową do osi Q (odczyt wydajności), a następnie dla tego samego Q odczytuje się H z krzywej H(Q). Na wykresie maksimum η(Q) wypada przy ok. Q=220 m³/h i H=44 m, czyli odpowiedź B.

Pełne wyjaśnienie:

Charakterystyka pompy wirnikowej to zestaw krzywych pokazujących zależności parametrów pracy od wydajności Q: typowo wysokości podnoszenia H(Q), mocy P(Q) oraz sprawności η(Q). Dla eksploatacji kluczowy jest punkt, w którym sprawność jest największa (tzw. punkt optymalny/BEP), ponieważ w tym miejscu pompa pracuje najbardziej ekonomicznie – zużywa najmniej energii na przetłoczenie jednostki objętości cieczy.

Aby poprawnie odczytać parametry w punkcie maksymalnej sprawności, należy wykonać zawsze tę samą procedurę:

  1. Zidentyfikować krzywą η(Q) i znaleźć jej maksimum (wierzchołek "paraboli").
  2. Poprowadzić linię pomocniczą pionową przez ten punkt do osi poziomej – to daje odczyt Q.
  3. Dla tego samego Q przejść do krzywej H(Q) i odczytać H.

Na przedstawionej charakterystyce maksimum krzywej sprawności η(Q) wypada w okolicy Q≈220 m³/h. Dla tej wydajności krzywa H(Q) wskazuje H≈44 m. Zestaw tych wartości odpowiada pozycji B w tabeli odpowiedzi.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • A (Q=150, H=52): to punkt o mniejszej wydajności, leżący przed maksimum η(Q). Częsty błąd to wybór dużego H, ale maksimum sprawności nie musi pokrywać się z najwyższym H.
  • C (Q=250, H=40): to punkt za maksimum η(Q) – po prawej stronie wierzchołka sprawność zaczyna spadać, mimo że Q jest nadal w typowym zakresie pracy.
  • D (Q=270, H=35): to jeszcze dalsze odejście od BEP; wybór skrajniejszego Q bywa skutkiem odczytu z niewłaściwej krzywej lub pominięcia linii pomocniczej.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw nazwij krzywą, z której korzystasz (η, H lub P), a dopiero potem odczytuj liczby – to ogranicza pomyłki wynikające z podobieństwa linii na wykresie i z odczytu z niewłaściwej skali.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To zestaw krzywych pokazujących, jak wraz ze zmianą wydajności Q zmieniają się m.in. wysokość podnoszenia H, moc P i sprawność η. Dzięki charakterystyce można dobrać pompę do instalacji i ocenić, czy będzie pracować ekonomicznie.
Należy odszukać krzywą η(Q) i znaleźć jej najwyższy punkt (wierzchołek). Następnie prowadzi się przez niego linię pionową do osi Q, aby odczytać wydajność w punkcie najlepszej sprawności (BEP).
Po odczytaniu Q z maksimum krzywej η(Q) trzeba dla tego samego Q przejść do krzywej H(Q) i odczytać wartość H. Kluczowe jest, by nie odczytywać H z krzywej mocy P(Q).
W okolicy BEP pompa pracuje najekonomiczniej, czyli ma najmniejsze zużycie energii na przetłoczenie jednostki objętości cieczy. Praca daleko od BEP zwiększa straty, ryzyko przegrzewania oraz przyspiesza zużycie łożysk i uszczelnień.
Nie. Krzywa H(Q) zwykle maleje wraz ze wzrostem Q, a maksimum H bywa przy małych przepływach. Maksimum η(Q) występuje zwykle w środkowej części zakresu pracy i trzeba je odczytać z osobnej krzywej sprawności.
Najczęstsze pomyłki to: wskazanie maksimum krzywej H(Q) zamiast η(Q), odczyt z niewłaściwej krzywej (np. P zamiast H), błędne poprowadzenie linii pomocniczych oraz pominięcie jednostek na osiach.
Krzywa η(Q) ma zwykle kształt zbliżony do paraboli: rośnie, osiąga jedno wyraźne maksimum, a następnie spada. W przeciwieństwie do niej krzywa H(Q) częściej jest opadająca, a P(Q) często rośnie z Q.
Najbardziej ekonomiczna praca występuje w pobliżu punktu maksymalnej sprawności (BEP), czyli wierzchołka krzywej η(Q). Wtedy stosunek efektu hydraulicznego do pobranej mocy jest najlepszy, co obniża koszt tłoczenia.
Wydajność Q to strumień objętości cieczy tłoczonej przez pompę (np. m³/h). Na wykresie jest na osi poziomej. W zadaniach trzeba upewnić się, że odczyt Q dotyczy właściwego punktu (np. maksimum η), a nie dowolnego miejsca krzywej.
Ćwicz odczyt z kilku różnych charakterystyk: najpierw wskazuj krzywą (η, H, P), potem punkt (np. maksimum η), a na końcu odczytuj liczby i jednostki. Pomaga też rysowanie linii pomocniczych oraz sprawdzanie, czy wartości Q i H są spójne z tabelą.
info

Statystycznie 40% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Maksymalna sprawność występuje w wierzchołku krzywej η(Q)."

Źródła:

  • ISO 9906:2012, Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests — Grades 1, 2 and 3
  • Karassik I.J., Messina J.P., Cooper P., Heald C.C., "Pump Handbook", 4th Edition, McGraw-Hill Education (rozdziały o krzywych charakterystyk i BEP)
  • Gülich J.F., "Centrifugal Pumps", 3rd Edition, Springer (rozdziały o sprawności i punkcie najlepszej sprawności BEP)

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw maszyn przepływowych (pompy wirnikowe) – rozdział o charakterystykach Q–H–η
  • Materiały producentów pomp: przykładowe wykresy charakterystyk i opis punktu BEP
  • Normy/wytyczne dotyczące badań i prezentacji charakterystyk pomp (np. ISO 9906)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego